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中年|金属纳米片的制备及在锌离子电池负极上的应用( 二 )


中年|金属纳米片的制备及在锌离子电池负极上的应用
本文插图

图4. a) 20次SFR后制备的Cu纳米片XRD图, b) 20次SFR后层叠的Cu金属层截面SEM图, 20次SFR和超声剥离后制备的Cu纳米片c)TEM和 HRTEM图, 和 d) AFM图
将经5次SFR后超声制备的Zn微米片与CMC水溶液混合沉积在不锈钢网上 ， 在Ar/H2条件下碳化制得碳包覆的锌微米片负极（Zn MS@C）用于锌电池负极 。 其对称电池在0.2mA cm-2和0.1 mA h cm-2条件下可稳定循环超800h ， 匹配MnO2正极也展示出了不错的循环性能（300 mA g-1电流密度下循环140 圈后仍有217.4 mA h g-1） 。
中年|金属纳米片的制备及在锌离子电池负极上的应用
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图5. a) Zn MS@C, Zn微米片和Zn 箔XRD图. b) Zn MS@C拉曼图,c) Zn MS@C 的Zn 2p XPS图. Zn MS@C的d) SEM图和 e) HRTEM图.f) Zn MS@C/SS mesh SEM 截面图. g) 扣式对称电池示意图. h) Zn MS@C 和 Zn 箔对称电池循环性能图

中年|金属纳米片的制备及在锌离子电池负极上的应用
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图6. a) MnO2||Zn MS@C全电池第二圈CV图. b) 300mA g-1下的循环性能. 循环后SEM图c) Zn MS@C 负极和d) Zn箔负极. Zn沉积/溶解示意图e) 纯 Zn 箔和f) Zn MS@C/SSmesh负极.
综上所述 ， 本文提出了反复自折叠-轧制和后续超声处理方法来制备金属二维纳米片的方法 ， 并以锌、铝、铜为例展开研究 ， 该方法也适用于其它表面易形成钝化层的金属 ， 如Ni, Mg, Pb, Sn等 。 利用该方法制备的锌微米片进行碳包覆改性 ， 其大的比表面积和多层结构有利于均匀电流密度 ， 表层无定形碳可减少锌与电解液的直接接触 ， 抑制Zn枝晶以及副反应的发生 。 因此作为锌电负极无论是对称电池还是匹配MnO2正极全电池均展现出了良好的电化学性能 。
Chen Wu, Huiteng Tan, Wenjing Huang, Weixin Li, Khang Ngoc Dinh, Chunshuang Yan, Weifeng Wei, Libao Chen*, Qingyu Yan*. A New Scalable Preparation of Metal Nanosheets: Potential Applications for Aqueous Zn‐Ion Batteries Anode.Advanced Functional Materials,2020, DOI10.1002/adfm.202003187
来源：能源学人
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